Над аэродромом Гросулово 27 Ju 88 в сопровождении 9 Bf 109 попытались нанести удар по бомбардировщикам СБ и Пе-2 на стоянках. Первая группа атакующих отбомбилась неудачно, не причинив никакого вреда советским самолетам, а вторая попала в поле зрения капитана А. Карманова из 4-го ИАП, случайно оказавшегося в этом районе. Бойко развернув МиГ-3, он в одиночку вступил в бой, используя преимущество внезапного нападения, сбил один «Юнкерс» и разогнал остальные бомбардировщики, выдержав затем самоубийственный поединок с «мессершмиттами». Один Bf 109 врезался в землю, а самолет Карманова хотя и выглядел как решето, но тем не менее приземлился на своем аэродроме. Нужно заметить, что на следующий день в районе Кишенева Карманов одержал еще три победы в одном бою, но в тот же день пал смертью храбрых, ввязавшись во время очередного вылета в схватку с четырьмя Bf 109.
22 июня первые сбитые вражеские самолеты записали на свой счет летчики ВВС Черноморского флота. Примерно в 13:30 налет на порт Измаил, где базировались военные корабли Дунайской флотилии, предприняли 12 румынских самолетов. Им навстречу с аэродрома на окраине города взлетели 3 И-153 и 14 И-15бис 96-й отдельной истребительной эскадрильи. Как вспоминал командир эскадрильи капитан А. Коробицын, румынские самолеты представляли собой двухместные тихоходные бипланы, по скорости заметно проигрывающие даже явно устаревшим И-15бис. Вероятнее всего, это были легкие бомбардировщики IAR-37/38, либо Флит F-10G. Летели они без истребительного прикрытия, и этим в полной мере воспользовались советские пилоты. Атаковав звеньями, они вскоре сбили четыре вражеских самолета. Пятый бомбардировщик уничтожил лейтенант Маслов, в одиночку преследовавший его в глубине территории противника. После возвращения в самолете Маслова насчитали около 40 пулевых пробоин, а его пулеметы пришлось сдать в ремонт: от беспрерывной стрельбы заклинились движущиеся части оружия.
К числу других подразделений ВВС Одесского военного округа, отличившихся 22 июня 1941 года, принадлежал также 55-й ИАП, размещавшийся на аэродроме Бельцы. В течение дня его летчики одержали 10 воздушных побед. Свои первые вражеские самолеты в Великой Отечественной войне сбил под Кишеневым командир 69-го ИАП Лев Шестаков.
Советская бомбардировочная авиация на южном участке свои основные усилия сосредоточила на уничтожении переправ через реку Прут, по которым сплошным потоком двигались немецкие войска. Эффективный бомбовый удар днем 22 июня нанесли 17 Пе-2 из состава 5-го БАП, полностью разрушившие Галацкий мост. Пожалуй, это было первое успешное применение новых бомбардировщиков. Самолеты СБ из 40-го БАП атаковали румынские порты Сулину и Констанцу. Налет двух СБ на Сулину оказался сравнительно удачным, а вот Констанца осталась невредимой: экипажи четырех СБ с аэродрома Сарабуз в пути потеряли друг друга, подходили к цели поодиночке и, встреченные сильным зенитным огнем, поспешно освободились от бомб и вернулись назад, в Крым.
Соединения дальнебомбардировочной авиации были приведены в боевую готовность с утра, однако боевую задачу получили только к обеду. Так как они подчинялись непосредственно главному командованию ВВС РККА, сыграла свою роль довольно сложная организация системы связи и обычная штабная волокита. Для участия в боях первоначально выделили только 3-й авиакорпус ДБА полковника Н.С. Скрипко и два полка 18-й авиадивизии. Около 10 часов утра состоялся телефонный разговор Скрипко с командующим ВВС П.Ф. Жигаревым. В сильном возбуждении Жигарев настойчиво потребовал задержать продвижение немецких моторизованных колонн в районе сувалкинского выступа. Однако на просьбу Скрипко поддержать действия бомбардировщиков истребителями он никакого ответа не дал, сославшись на отсутствие связи с Минском. Вскоре в штаб 3-го ДБАК поступила телеграмма от командующего ВВС Западного фронта И.И. Копца, которая гласила: «Уничтожать мотомехвойска противника в двух районах — Сувалки, Сейны, Августов, Квитемотис и Седлец, Янов, Луков; тяжелобомбардировочным авиаполкам — 3-му тяжелому авиаполку одиночными ночными налетами разрушить склады в районе Сувалки и сувалковского выступа, 1-му тяжелому авиаполку одиночными налетами уничтожить матчасть самолетов противника на аэродромах Соколов, Седлец, Луков, Бяла-Подляска; 212 дбап в течение 22–23.6.41 г. ночными налетами уничтожать авиационные заводы в Кёнигсберге». Последнюю задачу 212-му авиаполку вскоре отменили.